JP2005083503A - 回転駆動力の伝達構造及びモータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム体と出力側支持面又は入力側支持面との当接面積を大幅に小さくすることなく、ゴム体の圧縮時にゴム体が噛み込まれることを低減することができる回転駆動力の伝達構造を提供する。
【解決手段】回転駆動力の伝達構造では、回転駆動されるウォームホイール１３に対して同軸中心で回転可能に出力板が設けられ、ウォームホイール１３に設けられた入力側支持面２３ａと、出力板に設けられた出力側支持面２９ａとの周方向の間にゴムダンパ１４のダンパ部２５が介在される。この回転駆動力の伝達構造では、ウォームホイール１３の回転に基づく入力側支持面２３ａの回転力が、ダンパ部２５を介して出力側支持面２９ａに伝達されて出力板が回転される。そして、ダンパ部２５の周方向端部における径方向外側端部、即ち外側角部２５ｂには、軸方向から見て凹状の曲面２５ｃが形成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ゴムダンパ（ゴム体）を介して回転駆動力を伝達する回転駆動力の伝達構造及びモータ装置に関するものである。

従来、パワーウインド装置用等のモータ装置は、回転軸を回転駆動するモータ本体と、回転軸の回転を減速するウォームギヤを有した減速部とを備える。そして、このようなモータ装置としては、ウォームホイールと同軸中心で回転可能に出力側回転体が設けられ、ウォームホイールに設けられた入力側支持面と、出力側回転体に設けられた出力側支持面との周方向の間にゴム体（ゴムダンパ）を介在させたものがある。そして、このようなモータ装置としては、ウォームホイールの一側面に収容凹部を形成し、その収容凹部の底部から入力側支持面を備えた入力側凸部を立設し、その収容凹部内に出力側支持面を備えた出力側凸部とゴム体（ゴムダンパ）とを（少なくとも一部）収容したものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなモータ装置では、ウォームホイールの外縁（歯部）の軸方向の厚みを確保しながら、ウォームホイールの軸方向の大型化を抑えることができる。尚、このようなモータ装置では、ゴム体（ゴムダンパ）は、ウォームホイールの収容凹部の周壁面である外周壁面にて径方向外側への移動が規制される。そして、前記出力側回転体には出力軸が連結され、該出力軸はレギュレータ等を介して車両ウインドウに連結されることになる。

このようなモータ装置では、ウォームホイールの回転に基づく入力側支持面の回転力が、ゴム体を介して出力側支持面に伝達されて出力側回転体が回転される。又、このようなモータ装置（回転駆動力の伝達構造）では、例えば、ウォームホイールの回転時に出力側回転体に急激な負荷がかかった場合等、ウォームホイールと出力側回転体との衝撃がゴム体（ゴムダンパ）の弾性変形にて抑えられる。
特開平１０−３１８２９７号公報

ところで、上記のようなモータ装置では、ウォームホイールの軸方向から見て、ゴム体（ゴムダンパ）の角部が、Ｒ形状（凸状の曲面）とされたり、面取りが施されていた。
しかしながら、上記のような形状では、ウォームホイールの回転時に出力側回転体に急激な負荷がかかったとき等であってゴム体の圧縮時に、ゴム体が、ゴム体の径方向の移動を規制する外周壁面（又は内周壁面）と、出力側支持面を備えた出力側凸部又は入力側支持面を備えた入力側凸部との間に噛み込まれる虞がある。即ち、図５に模式的に示すように、例えば、ウォームホイール５０の軸方向から見て、ゴム体５１の周方向端部における径方向外側端部（外側角部５２）をＲ形状（凸状の曲面）とすると、図６に示すように、ゴム体５１の圧縮時に、外側角部５２が外周壁面５３と、出力側支持面５４を備えた出力側凸部５５との間に噛み込まれる虞がある。尚、図５及び図６では、入力側支持面５６を備えた入力側凸部５７を外周壁面５３と連続して（隙間がないように）形成したが、それらに隙間がある場合は、ゴム体５１の圧縮時に、外側角部５２が外周壁面５３と、入力側凸部との間に噛み込まれる虞もある。このことは、ゴム体５１が摩耗したり、破損してしまい、ひいてはゴム体５１のクッション特性が変化してしまう原因となる。

そこで、前記Ｒ形状の半径を大きくしたり、面取り部分を大きくすることで、噛み込みを防止することが考えられるが、この場合、ゴム体と出力側支持面及び入力側支持面との当接面積が大幅に小さくなって所望のクッション特性を得られなくなるという問題がある。

尚、ゴム体に表面処理（ハロゲン化処理）を施しその摩擦係数を小さくすることで、前記当接面積を確保しながら前記噛み込みを防止する構成とした場合では、その表面処理により製造コストが増大してしまうことになる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ゴム体と出力側支持面又は入力側支持面との当接面積を大幅に小さくすることなく、ゴム体の圧縮時にゴム体が噛み込まれることを低減することができる回転駆動力の伝達構造及びモータ装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明では、回転駆動される入力側回転体に対して同軸中心で回転可能に出力側回転体が設けられ、前記入力側回転体に設けられた入力側支持面と、前記出力側回転体に設けられた出力側支持面との周方向の間にゴム体を介在させ、前記入力側回転体の回転に基づく前記入力側支持面の回転力を、前記ゴム体を介して前記出力側支持面に伝達して前記出力側回転体を回転させる回転駆動力の伝達構造であって、前記ゴム体の周方向端部における径方向端部に、軸方向から見て凹状の曲面を形成した。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の回転駆動力の伝達構造において、前記曲面を、前記ゴム体の径方向外側端部に形成した。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の回転駆動力の伝達構造と、前記入力側回転体を回転駆動するモータ本体とを備えたモータ装置を要旨とする。

（作用）
請求項１に記載の発明によれば、例えば、入力側回転体の回転時に出力側回転体に急激な負荷がかかった場合等、入力側回転体と出力側回転体との衝撃がゴム体にて抑えられる。しかも、ゴム体の周方向端部における径方向端部には、軸方向から見て凹状の曲面が形成される。よって、ゴム体と出力側支持面又は入力側支持面との当接面積を大幅に小さくすることなく、ゴム体の圧縮時に、ゴム体が、ゴム体の径方向の移動を規制する外周壁面又は内周壁面と、出力側支持面又は入力側支持面を備えた凸部との間に噛み込まれることを従来技術に比べて低減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、ゴム体は、径方向外側ほど圧縮量が大きくなり、その径方向外側端部が外周壁面と、出力側支持面又は入力側支持面との間に噛み込まれ易いが、軸方向から見て凹状の前記曲面が前記ゴム体の径方向外側端部に形成されるため、その噛み込みが防止される。

請求項３に記載の発明によれば、モータ装置において、請求項１又は２に記載の発明の効果を得ることができる。

請求項１及び２の発明によれば、ゴム体と出力側支持面又は入力側支持面との当接面積を大幅に小さくすることなく、ゴム体の圧縮時にゴム体が噛み込まれることを低減することができる回転駆動力の伝達構造を提供することができる。

又、請求項３に記載の発明によれば、ゴム体と出力側支持面又は入力側支持面との当接面積を大幅に小さくすることなく、ゴム体の圧縮時にゴム体が噛み込まれることを低減することができる回転駆動力の伝達構造を備えたモータ装置を提供することができる。

以下、本発明をパワーウインド装置用のモータ装置に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、モータ装置１は、モータ本体１０と減速部１１とを備えている。モータ本体１０は、図示しない回転軸を備え、該回転軸を回転駆動する。減速部１１は、ハウジング１２、入力側回転体としてのウォームホイール１３、ゴムダンパ１４、出力側回転体としての出力板１５、出力軸１６、及び蓋１７等を備える。

ハウジング１２は、合成樹脂製であって、モータ固定部１２ａ、ウォーム収容部１２ｂ、及びホイール収容部１２ｃを備える。モータ固定部１２ａは、前記モータ本体１０（ヨーク）に固定され、モータ本体１０の軸中心上に形成された前記ウォーム収容部１２ｂには、モータ本体１０の前記回転軸と一体回転する図示しないウォームが収容される。尚、ウォームは、その一部がホイール収容部１２ｃ内に露出することになる。

ホイール収容部１２ｃは略有底筒状に形成され、その底板部上面における中央には円筒状の軸支持部１８が立設されている。軸支持部１８には、その軸線方向に延びる軸孔１８ａが形成されている。そして、ホイール収容部１２ｃには、ウォームホイール１３が収容される。

ウォームホイール１３は、合成樹脂製であって、略有底筒状に形成されている。詳述すると、ウォームホイール１３は、円盤部２０の外周縁から立設された外周壁２１を有し、その外周壁２１の外周面に前記ウォームに噛合される歯部Ｈが形成されている。又、前記円盤部２０の中央には円筒状の内周壁２２が外周壁２１と同方向に立設されている。又、円盤部２０において、外周壁２１と内周壁２２との間には、入力側凸部２３が外周壁２１と同方向に立設されている。本実施の形態の入力側凸部２３は、等角度間隔に３つ形成されている。又、入力側凸部２３は、図３に示すように、外周壁２１と連続して（隙間がないように）形成されるとともに内周壁２２と隙間を有するように形成される。そして、この入力側凸部２３の側面（ウォームホイール１３の周方向と略直交する面）が、入力側支持面２３ａとされている。又、円盤部２０の上面（外周壁２１が立設される側の面）、外周壁２１の内周面である外周壁面２１ａ、内周壁２２の外周面である内周壁面２２ａ、及び前記入力側支持面２３ａとで囲われる部分が、ダンパ収容部２４を構成している。そして、ウォームホイール１３は、その内周壁２２に軸支持部１８が内嵌されて支持されるとともにホイール収容部１２ｃに収容される。尚、このとき、ウォームホイール１３の歯部Ｈは、ホイール収容部１２ｃ内に露出した図示しない前記ウォームに噛合される。

ゴムダンパ１４は、図２に示すように、円環板材を周方向に分割した形状、即ち略扇状の複数（本実施の形態では６つ（３組））のゴム体としてのダンパ部２５と、各ダンパ部２５をその径方向内側端部で環状に連結する連結部２６とを備えている。

ゴムダンパ１４における最も外側、即ち本実施の形態ではダンパ部２５の外周側面（径方向外側面）を通る円Ｅ１（図２参照）の径は、前記外周壁面２１ａ（図３参照）の径と略同じであって、前記外周側面が外周壁面２１ａに略内接するように設定されている。又、ゴムダンパ１４における最も内側、即ち本実施の形態では、連結部２６の内周側面（径方向内側面）を通る円Ｅ２（図２参照）の径は、前記内周壁面２２ａ（図３参照）の径と略同じであって、前記内周壁面が内周壁面２２ａに略外接するように設定されている。又、本実施の形態におけるダンパ部２５の内周側面２５ａは、前記円Ｅ２よりも外側に凹むように形成され、内周壁面２２ａに接触しないように設定されている。

又、ダンパ部２５の周方向端部における径方向外側端部である外側角部２５ｂには、（ゴムダンパ１４の）軸方向から見て凹状の曲面２５ｃが形成されている。本実施の形態の曲面２５ｃは円弧形状に形成されている。

そして、ゴムダンパ１４は、図３に示すように、その隣り合う２つのダンパ部２５が入力側凸部２３にて区画される各室にそれぞれ収容されるように、ダンパ収容部２４に収容される。尚、このとき、各入力側凸部２３の入力側支持面２３ａには、前記ダンパ部２５の側面（ゴムダンパ１４の周方向と略直交する面）が当接されることになる。又、このとき、前記外側角部２５ｂ（曲面２５ｃ）、入力側支持面２３ａ、及び外周壁面２１ａにより形成される隙間２７は、（ウォームホイール１３の）軸方向から見て略四分円形状となる。

出力板１５は、金属製であって、図１に示すように、略円板状に形成され、その中央には軸嵌合部２８が形成されている。又、出力板１５の下面（前記ウォームホイール１３と対向される側の面）には、出力側凸部２９（図３参照）が立設されている。本実施の形態の出力側凸部２９は、等角度間隔に３つ（図１中、２つのみ図示する）形成されている。又、出力側凸部２９の外周側面（径方向外側面）を通る円の径は、前記外周壁面２１ａの径より小さく、図３に示すように、出力側凸部２９の外周側面が外周壁面２１ａと隙間３０を有するように設定されている。尚、図３及び図４では、前記隙間３０を誇張して模式的に示している。又、出力側凸部２９の内周側面（径方向内側面）を通る円の径は、連結部２６の外周側面（径方向外側面）を通る円の径と略同じであって、図３に示すように、出力側凸部２９の内周側面が連結部２６の外周側面に外接するように設定されている。そして、この出力側凸部２９の側面（出力板１５の周方向と略直交する面）が、出力側支持面２９ａとされている。

そして、出力板１５は、その出力側凸部２９が、図３に示すように、前記隣り合う２つのダンパ部２５間に介在されるように嵌入される。尚、このとき、各出力側凸部２９の出力側支持面２９ａには、前記ダンパ部２５の側面（ゴムダンパ１４の周方向と略直交する面）が当接されることになる。又、このとき、前記外側角部２５ｂ（曲面２５ｃ）、出力側支持面２９ａ、及び外周壁面２１ａにより形成される隙間２７は、（ウォームホイール１３の）軸方向から見て略四分円形状となる。又、上記構成により、前記ダンパ部２５は、入力側支持面２３ａと出力側支持面２９ａとの周方向の間に介在されることになる。

出力軸１６は、図１に示すように、その軸部３１の一端に前記軸嵌合部２８に嵌合可能な嵌合部３２が形成され、その軸部３１の他端にギヤ部３３が形成されている。そして、出力軸１６は、その嵌合部３２側から前記軸孔１８ａに嵌挿され、その嵌合部３２が軸嵌合部２８に嵌合され、その嵌合部３２の先端側に形成された係合溝３２ａに固定リング３４が固定されることで抜け止めがなされて、前記軸支持部１８に回転可能に支持される。そして、出力軸１６は、そのギヤ部３３が図示しないレギュレータのギヤ部に噛合され、該レギュレータを介して車両ウインドウ（サイドガラス）に連結されることになる。

前記蓋１７は、ホイール収容部１２ｃの開口部を覆うようにハウジング１２に固定される。
次に、上記のように構成されたモータ装置（パワーウインド装置）の作用について説明する。

図示しない車両に設けられたパワーウインドスイッチの操作に基づいてモータ装置に電源が供給されると、モータ本体１０の回転軸と共にウォームが回転駆動され、該ウォームの回転に基づいてウォームホイール１３が回転する。すると、ウォームホイール１３の回転に基づく入力側支持面２３ａの回転力が、ダンパ部２５を介して出力側支持面２９ａに伝達されて出力板１５と共に出力軸１６が回転する。すると、レギュレータ等を介して車両ウインドウが昇降される。

そして、例えば、車両ウインドウの上昇時に該車両ウインドウが窓枠に当たって移動が規制されると、出力軸１６及び出力板１５の回転が規制される。このとき、前記隣り合う２つのダンパ部２５の内、各一方のダンパ部２５が入力側支持面２３ａと出力側支持面２９ａから受ける圧縮力は、急激に大きくなる。この圧縮時、図４に示すように、ダンパ部２５の外側角部２５ｂは、前記隙間２７を小さくするように膨出（弾性変形）するが、外側角部２５ｂには凹状の曲面２５ｃが形成され曲面２５ｃの中間部から前記隙間３０までの距離が長いため、外側角部２５ｂが外周壁面２１ａと出力側凸部２９（その外周側面）との間に噛み込まれることは低減される。尚、本実施の形態では、上記のような圧縮時、前記曲面２５ｃが略直線状となり、前記略四分円形状（図３参照）の隙間２７が略三角形状（図４参照）となるように前記曲面２５ｃの径が設定されている。又、図４では、略直線状となった前記曲面２５ｃにも同様に符号を付している。又、図４は、車両ウインドウの上昇時に移動が規制されたときの状態を示し、車両ウインドウの下降時に移動が規制されたときは、前記隣り合う２つのダンパ部２５の内、各他方のダンパ部２５が受ける圧縮力が大きくなり、該ダンパ部２５が同様に弾性変形することになる。そして、上記のように、出力板１５及び出力軸１６に急激な負荷がかかっても、ダンパ部２５が弾性変形するため、ウォームホイール１３と出力板１５との衝撃、ひいてはウォームホイール１３とウォーム間（その噛合部分）等にかかる衝撃がダンパ部２５にて抑えられる。

次に、上記実施の形態の特徴的な作用効果を以下に記載する。
（１）ダンパ部２５の外側角部２５ｂには、軸方向から見て凹状の曲面２５ｃ（図２及び図３参照）が形成される。よって、ダンパ部２５と入力側支持面２３ａ及び出力側支持面２９ａとの当接面積を大幅に小さくすることなく、ダンパ部２５の圧縮時に、ダンパ部２５の外側角部２５ｂが外周壁面２１ａと出力側凸部２９（その外周側面）との間に噛み込まれることを従来技術の構造（外側角部が凸状の曲面形状）に比べて低減することができる。これにより、ダンパ部２５の前記当接面積を確保、即ち所望のクッション特性を確保しながら、その摩耗や破損を低減して耐久性を向上させることができる。又、摩擦係数を小さくすべくダンパ部２５（ゴムダンパ１４）に施す表面処理（ハロゲン化処理）を省略することが可能となり、ひいては、製造コストを低減することができる。

（２）ダンパ部２５は、径方向外側ほど圧縮量が大きくなり、その径方向外側端部が外周壁面２１ａと、出力側支持面２９ａとの間に噛み込まれ易いが、軸方向から見て凹状の曲面２５ｃをダンパ部２５の径方向外側端部（外側角部２５ｂ）に形成したため、その発生しやすい噛み込みが防止される。

（３）入力側支持面２３ａ、出力側支持面２９ａ、及びダンパ部２５は、周方向に複数（組）設けられるため、出力板１５及び出力軸１６に急激な負荷がかかった場合等、ウォームホイール１３と出力板１５との衝撃を複数のダンパ部２５にて周方向にバランス良く抑えることができる。しかも、ダンパ部２５は、その径方向内側端部で連結部２６にて環状に連結されるため、前記曲面２５ｃを径方向外側端部（外側角部２５ｂ）に形成して上記実施の形態の効果（２）を得ながら、複数設けられるダンパ部２５を１つの部材（ゴムダンパ１４）とすることができる。よって、部品点数が低減され、ひいては組み付けコスト等を低減することができる。

上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施の形態では、ダンパ部２５がその径方向内側端部で連結部２６にて環状に連結されるとしたが、各ダンパ部２５を連結されていない独立した部材（ダンパ部２５と略同形状の６個のゴムダンパ）としてもよい。

尚、この場合、入力側凸部２３を内周壁２２と連続して（隙間がないように）形成してもよい。
又、この場合、出力側凸部２９の内周側面（径方向内側面）が内周壁面２２ａと近接するように（僅かな隙間を有するように）設定してもよい。さらにこの場合、独立した各ダンパ部の周方向端部における径方向内側端部（内側角部）に、軸方向から見て凹状の曲面を形成してもよい。このようにすると、ダンパ部の圧縮時に、ダンパ部の内側角部が内周壁面２２ａと出力側凸部（その内周側面）との間に噛み込まれることを低減することができる。

・上記実施の形態では、入力側支持面２３ａ、出力側支持面２９ａ、及びダンパ部２５が、周方向に複数（３組）設けられるとしたが、少なくとも１つずつ備えていれば、それらの個数を適宜変更してもよい。尚、一方向にのみ回転駆動されるものの場合、組は必要ない。よって、入力側支持面、出力側支持面、及びダンパ部を１つずつとしてもよい。

・上記実施の形態では、曲面２５ｃを円弧形状としたが、軸方向から見て凹状であれば他の曲面（例えば、楕円の一部分の形状）に変更してもよい。
・上記実施の形態では、パワーウインド装置用のモータ装置に具体化したが、他の装置用のモータ装置に具体化してもよい。又、モータ装置以外でも、回転駆動される入力側回転体の回転力をゴム体（ダンパ部）を介して伝達して出力側回転体を回転させる回転駆動力の伝達構造を備えていればよく、他の装置に具体化してもよい。

上記各実施の形態から把握できる技術的思想について、以下にその効果とともに記載する。
（イ）請求項２に記載の回転駆動力の伝達構造において、前記入力側支持面、前記出力側支持面、及び前記ゴム体は、周方向に複数設けられ、前記ゴム体は、その径方向内側端部で連結部にて環状に連結されたことを特徴とする回転駆動力の伝達構造。このようにすると、入力側回転体の回転時に出力側回転体に急激な負荷がかかった場合等、入力側回転体と出力側回転体との衝撃を複数のゴム体にて周方向にバランス良く抑えることができる。しかも、請求項２に記載の効果を得ながら、複数設けられるゴム体を１つの部材（ゴムダンパ）とすることができ、部品点数が低減され、ひいては組み付けコスト等を低減することができる。

（ロ）回転駆動される入力側回転体に設けられた入力側支持面と、前記入力側回転体と同軸中心で回転可能に設けられる出力側回転体に設けられた出力側支持面との周方向の間に介在され、前記入力側回転体の回転に基づく前記入力側支持面の回転力を、前記出力側支持面に伝達して前記出力側回転体を回転させるためのゴム体を備えたゴムダンパであって、前記ゴム体の周方向端部における径方向端部に、軸方向から見て凹状の曲面を形成したことを特徴とするゴムダンパ。このようなゴムダンパを用いると、例えば、入力側回転体の回転時に出力側回転体に急激な負荷がかかった場合等、入力側回転体と出力側回転体との衝撃がゴム体にて抑えられる。しかも、ゴム体の周方向端部における径方向端部には、軸方向から見て凹状の曲面が形成される。よって、ゴム体と出力側支持面又は入力側支持面との当接面積を大幅に小さくすることなく、ゴム体の圧縮時に、ゴム体が、ゴム体の径方向の移動を規制する外周壁面又は内周壁面と、出力側支持面又は入力側支持面を備えた凸部との間に噛み込まれることを従来技術に比べて低減することができる。

本実施の形態におけるモータ装置の要部分解斜視図。 本実施の形態におけるゴムダンパの平面図。 本実施の形態における回転駆動力の伝達構造を説明するための説明図。 本実施の形態における回転駆動力の伝達構造を説明するための説明図。 従来技術における回転駆動力の伝達構造を説明するための説明図。 従来技術における回転駆動力の伝達構造を説明するための説明図。

符号の説明

１０…モータ本体、１３…ウォームホイール（入力側回転体）、１５…出力板（出力側回転体）、２３ａ…入力側支持面、２５…ダンパ部（ゴム体）、２５ｂ…外側角部（ゴム体の周方向端部における径方向（外側）端部）、２５ｃ…曲面、２９ａ…出力側支持面。

Claims (3)

1. 回転駆動される入力側回転体に対して同軸中心で回転可能に出力側回転体が設けられ、前記入力側回転体に設けられた入力側支持面と、前記出力側回転体に設けられた出力側支持面との周方向の間にゴム体を介在させ、前記入力側回転体の回転に基づく前記入力側支持面の回転力を、前記ゴム体を介して前記出力側支持面に伝達して前記出力側回転体を回転させる回転駆動力の伝達構造であって、
   前記ゴム体の周方向端部における径方向端部に、軸方向から見て凹状の曲面を形成したことを特徴とする回転駆動力の伝達構造。
2. 請求項１に記載の回転駆動力の伝達構造において、
   前記曲面を、前記ゴム体の径方向外側端部に形成したことを特徴とする回転駆動力の伝達構造。
3. 請求項１又は２に記載の回転駆動力の伝達構造と、前記入力側回転体を回転駆動するモータ本体とを備えたことを特徴とするモータ装置。

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